摘要
本发明属于污水处理的技术领域，公开了一种用于处理含苯酚的煤化学废水的方法。对含酚煤化工废水和萃取溶剂进行多级逆流萃取，得到富酚萃取相和萃取残存相，萃取溶剂至少为辛醇、壬醇和壬醇，萃取相分离回收萃取溶剂和粗酚，将萃取残存相送入生化处理，回收后的萃取溶剂进行循环利用。本发明的方法采用的碳链辛醇，壬醇，或壬基酚去除酮作为萃取剂，低水溶性，苯酚煤化学废水多级逆流萃取残液相中的萃取剂的含量小于0.05％时，较少的溶剂损失，高循环率。而萃取残存相不需要溶剂回收，直接进入生化装置，可大大降低能耗。
权利要求书
1.一种循环使用高效萃取剂处理高浓含酚煤化工废水的方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）用在煤化学多级逆流萃取的萃取溶剂，以得到富含苯酚的萃取相和残液相的含苯酚的废弃物流;和至少一种溶剂是辛醇，壬醇，和在提取壬酮;
(2)从步骤(1)所得萃取相中分离回收萃取溶剂和粗酚，并将萃取相送生化处理;
(3)将步骤(2)得到的萃取溶剂返回步骤(1)循环使用。
2.根据权利要求1所述的一种处理含酚煤化工废水的方法，其特征在于：步骤（1）中所述含酚煤化工废水的总酚含量为3000～25000mg/L，挥发酚含量为2000～18000mg/L;CODCr值为10000～40000mg/L。
3.根据权利要求1所述的含酚煤化工废水处理方法，其特征在于，步骤（1）中多级逆流萃取的条件如下：
萃取pH值为3～11，萃取温度为25～85℃，萃取溶剂与含酚煤化工废水的体积比为1:（2～8），萃取级数为3～8级;萃取混合时间为20～60min，静置时间为10～45min。
4.根据权利要求3所述的含酚煤化工废水处理方法，其特征在于，多级逆流萃取的条件为：
萃取pH值为5～10，萃取温度为40～60℃，萃取溶剂与含酚煤化工废水的体积比为1:（2～6），萃取级数为4～6级，萃取混合时间为25～40min，静置时间为15～30min。
5.根据权利要求1所述的一种处理含酚煤化工废水的方法，其特征在于：当萃取溶剂为壬醇时，步骤（2）中所述分离回收萃取溶剂和粗酚的步骤为：先通过精馏在塔顶得到沸点低于190℃的粗酚，塔底得到萃取溶剂和高沸点酚类，再加入质量浓度为15％～20％的NaOH溶液碱洗，分层，上层回收萃取溶剂，下层的酚钠溶液通过通入CO2回收粗酚;当萃取溶剂为辛醇或壬酮时，步骤（2）中所述分离回收萃取溶剂和粗酚的步骤为：直接加入质量浓度为15％～20％的NaOH溶液碱洗，分层，上层回收萃取溶剂，下层的酚钠溶液通过通入CO2回收粗酚。
说明书
处理含苯酚煤化学废水的方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种循环使用高效萃取剂处理高浓含酚煤化工废水的方法。
背景技术
煤气化、炼油和炼焦工业在生产过程中产生大量含酚废水，废水水质非常复杂，酚浓度高，且酚种类繁多，既有单元酚，又有多元酚;水质呈中偏碱性。此外还含有脂肪酸、酮类和胺类等有机物、酸性气体、焦油、粉煤灰等。废水CODCr值高，且难以生物降解。
目前的脱酚工艺通常采用脱酸脱胺，将废水pH降至7~8，然后进行溶剂萃取。工业上使用的萃取剂是二异丙基醚和甲基异丁基酮。
发明内容
针对现有技术的缺点和不足，本发明旨在提供一种处理酚煤化工废水的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种循环使用高效萃取剂处理高浓含酚煤化工废水的方法，包括如下步骤：
（1）用在煤化学多级逆流萃取的萃取溶剂，以得到富含苯酚的萃取相和残液相的含苯酚的废弃物流;和至少一种溶剂是辛醇，壬醇，和在提取壬酮;
(2)从步骤(1)所得萃取相中分离回收萃取溶剂和粗酚，并将萃取相送生化处理;
(3)将步骤(2)得到的萃取溶剂返回步骤(1)循环使用。
优选地，步骤（1）中所述含酚煤化工废水的总酚含量为3000～25000mg/L，挥发酚含量为2000～18000mg/L;CODCr值为10000～40000mg/L。
优选地，步骤（1）的多级逆流萃取的条件：
萃取pH值为3～11，萃取温度为25～85℃，萃取溶剂与含酚煤化工废水的体积比为1:（2～8），萃取级数为3～8级;萃取混合时间为20～60min，静置时间为10～45min。
更优选逆流多级萃取条件为：
萃取pH值为5～10，萃取温度为40～60℃，萃取溶剂与含酚煤化工废水的体积比为1:（2～6），萃取级数为4～6级，萃取混合时间为25～40min，静置时间为15～30min。
选择上述提取参数的原因如下：
(1)当萃取pH值为3～11时，萃取溶剂甲基异丁基酮对酚的萃取性能基本不受pH变化的影响，萃取效果好;当pH 11时，酚萃取效果降低;pH 12时则很难从废水中萃取出酚。含酚煤化工废水中含有大量游离氨，废水为中碱性，可满足萃取 ph 值的要求。
(2)萃取温度的变化会改变萃取平衡，改变萃取平衡常数，从而影响萃取效果。当提取温度为25〜85℃，温度的变化会影响除去萃取剂的酚微不足道，考虑到污水处理厂的实际温度，提取温度优选为40〜60℃。
（3）萃取溶剂与余相体积比的选择（比较）影响萃取柱数和废水相酚浓度，以及溶剂再生的运行成本。在分离要求一定的情况下，相比越高，萃取塔设备的级数越低，设备成本越低，但溶剂再生成本越高。因此，相比在满足工艺(酚浓度)和设备指标(萃取级数)的情况下，通常越小越好，故本发明方法中萃取溶剂与所述萃余相的体积比(相比)为1：(2～8)，优选1：(2～6)。
（4）在相比1:（2～6），采用溶剂辛醇、壬醇或壬酮通过3～8级逆流萃取，可以把废水中的总酚浓度降到400mg/L以下，挥发酚浓度降到5mg/L左右。但随着萃取阶段的增加，苯酚浓度的下降幅度越来越小。当萃取级达到8级时，萃取级的增加并不能有效降低苯酚浓度，反而会增加成本。因此，本发明方法中的提取阶段为3-8级，优选4-6级。
进一步地，当萃取溶剂为壬醇（沸点215℃）时，步骤（2）中所述分离回收萃取溶剂和粗酚的步骤为：先通过精馏在塔顶得到沸点低于190℃的粗酚，塔底得到萃取溶剂和高沸点酚类，再加入质量浓度为15％～20％的NaOH溶液碱洗，分层，上层回收萃取溶剂，下层的酚钠溶液通过通入CO2回收粗酚;当萃取溶剂为辛醇（沸点184℃）或壬酮（沸点192℃）时，步骤（2）中所述分离回收萃取溶剂和粗酚的步骤为：直接加入质量浓度为15％～20％的NaOH溶液碱洗，分层，上层回收萃取溶剂，下层的酚钠溶液通过通入CO2回收粗酚。
采用上述方法处理高浓度含酚煤化工废水，萃取剂循环利用率可达到99％，能够实现总酚脱除率达到93％，挥发酚的脱除率达到99％，CODCr脱除率约85％。该方法有效地回收煤酚化学废水酚，酚类化合物回收可通过蒸馏进一步纯化，成有用的化学原料。
本发明的原理是醇酮萃取剂萃取酚类物质的原理是官能团与酚类物质形成氢键，酮和醇碳链越长，在水中的溶解度越低，但由于碳骨架的屏蔽效应降低，萃取效果会降低，通过数据库对其物理性质进行筛选。选择辛醇，壬醇，壬酮为萃取剂，溶解度小于0.05%..提取的剩余相不需要溶剂回收，苯酚的提取效果也很好。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
主要结果如下：
(1)本发明采用高碳链辛醇、壬醇或壬基作为脱酚萃取剂，水溶性很低。对含酚煤化工废水进行多级逆流萃取。萃取剂相的萃取剂含量小于0.05%，溶剂损耗小，回收效率高。
（2）本发明除酚工艺的萃取剩余相不需要溶剂回收，直接进入生化单元，可大大降低能耗。
(3)溶剂和粗酚分别经过蒸馏和碱洗两步分离，蒸馏得到的低沸点粗酚主要是苯酚，而反萃得到的粗酚主要是双酚，从而提高了产品的价值。
(4)本发明的方法脱酚效率高。废水中总酚、挥发酚和 codcr 的去除率分别为93% 、99% 和85% 。 能有效地回收废水中的酚类化合物，有利于废水的后续处理。
